La Terre a-t-elle capturé la Lune avec sa gravité, se sont-elles formées ensemble au début du système solaire ou la Lune s'est-elle formée lorsqu'un objet de la taille de Mars a percuté la Terre? En mesurant ces minéraux, ainsi que l'aluminium, le magnésium et le silicium, les scientifiques peuvent mieux cartographier la composition de la Lune et prédire quel type d'impact aurait pu se produire.
L’instrument D-CIXS de la mission Lune de l’ESA, SMART-1, a produit la première détection de l’orbite du calcium sur la surface lunaire. Ce faisant, l'instrument a fait un pas vers la réponse à la vieille question: la Lune s'est-elle formée à partir d'une partie de la Terre?
Les scientifiques responsables de l'instrument D-CIXS sur SMART-1 annoncent également avoir détecté de l'aluminium, du magnésium et du silicium. «Nous avons de bonnes cartes de fer à travers la surface lunaire. Nous pouvons maintenant nous réjouir de faire des cartes des autres éléments », explique Manuel Grande de l'Université du Pays de Galles, Aberystwyth UK, et chercheur principal de D-CIXS.
La coïncidence cosmique a aidé à savoir comment traduire les données orbitales D-CIXS en «vérité du sol». Le 9 août 1976, le vaisseau spatial russe Luna 24 est lancé. Le 18 août, il s'est posé dans une région de la Lune connue sous le nom de Mare Crisium et a renvoyé un échantillon du sol lunaire sur Terre.
En janvier 2005, SMART-1 était au-dessus de Mare Crisium lorsqu'une explosion géante a eu lieu sur le Soleil. Les scientifiques redoutent souvent ces tempêtes car elles peuvent endommager les engins spatiaux mais, pour les scientifiques responsables de D-CIXS, c'était exactement ce dont ils avaient besoin.
L'instrument D-CIXS dépend des émissions de rayons X du soleil pour exciter les éléments sur la surface lunaire, qui émettent ensuite des rayons X à des longueurs d'onde caractéristiques. D-CIXS recueille ces empreintes digitales aux rayons X et les traduit en l'abondance de chaque élément chimique trouvé à la surface de la Lune. Grande et ses collègues ont pu relier les résultats du D-CIXS Mare Crisium à l'analyse en laboratoire des échantillons lunaires russes.
Ils ont constaté que le calcium détecté en orbite était en accord avec celui trouvé par Luna 24 à la surface de Mare Crisium. Au fur et à mesure que SMART-1 progressait, il a balayé D-CIXS sur les régions montagneuses voisines. Le calcium est également apparu ici, ce qui a été une surprise jusqu'à ce que les scientifiques examinent les données d'une autre mission lunaire russe, Luna 20. Cet atterrisseur avait également trouvé du calcium dans les années 1970. Cela a renforcé la confiance des scientifiques dans les résultats de D-CIXS.
Depuis que les astronautes américains ont rapporté des échantillons de roches lunaires lors des atterrissages d'Apollo Moon à la fin des années 1960 / début des années 1970, les scientifiques planétaires ont été frappés par la grande similitude des roches lunaires et des roches trouvées profondément dans la Terre, dans une région connue sous le nom de manteau . Cela a renforcé la théorie selon laquelle la Lune s'est formée à partir des débris restants après que la Terre a été frappée d'un coup d'œil par une planète de la taille de Mars.
Cependant, plus les scientifiques ont examiné les détails du rocher lunaire, plus ils ont constaté de divergences entre eux et les roches terrestres. Plus important encore, les isotopes trouvés dans les roches lunaires n'étaient pas en accord avec ceux trouvés sur Terre.
«La clause de sortie est que les roches renvoyées par les missions Apollo ne représentent que des zones très spécifiques sur la surface lunaire et peuvent donc ne pas être représentatives de la surface lunaire dans son intégralité», explique Grande; d'où le besoin de D-CIXS et de ses données.
En mesurant l'abondance de plusieurs éléments à travers la surface lunaire, les scientifiques peuvent mieux limiter la contribution de la matière de la jeune Terre et de son impacteur potentiel à la condensation et à la formation de la Lune. Les modèles actuels suggèrent que davantage proviennent de l'impacteur que de la Terre. Des modèles de l'évolution de la Lune et de la structure intérieure sont nécessaires pour traduire les mesures de surface en composition globale de la Lune.
D-CIXS était un petit appareil expérimental, seulement de la taille d'un grille-pain. L'ESA collabore désormais avec l'Inde pour piloter une version améliorée de la sonde lunaire indienne Chandrayaan, dont le lancement est prévu pour 2007-2008. Elle cartographiera la chimie de la surface lunaire, y compris les autres sites d'atterrissage d'où des échantillons ont été ramenés sur Terre . De cette façon, il montrera si les sites d'atterrissage d'Apollo et de la Russie étaient typiques ou spéciaux.
«À partir des observations SMART-1 des sites d'atterrissage précédents, nous pouvons comparer les observations orbitales à la vérité au sol et passer des vues locales aux vues globales de la Lune», explique Bernard Foing, Project Scientist for SMART-1.
Ensuite, peut-être que les scientifiques planétaires pourront décider si la Lune faisait effectivement partie de la Terre.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
